一种卫星遥感影像的三维生成方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于遥感图像处理领域，涉及一种三维遥感图像的生成方法。
【背景技术】
[0002] 卫星遥感影像具有快速获取大范围地表信息的能力，能够直观、真实地反映地表 综合景观特征，目前已取得了广泛应用。但卫星遥感影像显示的为二维景观，不能直观表达 地表起伏的三维信息，如何对平面图像赋予地表实际高低起伏的地貌形态，使其具有三维 仿真效果，是制图学中的难点之一。
[0003]目前，要获取卫星遥感影像的三维图像，使之具有立体效果，一般都是用ERDAS、 ARGIS等商业软件中类似GoogleEarth的三维显示模块，根据数字高程模型（DEM)和卫星 遥感影像的地理坐标信息进行匹配，即以三维显示的DEM为底，根据对应的地理坐标将卫 星遥感影像叠加到DEM上进行显示，这种方法仅能在系统中在线演示，而且仅是一种叠加 效果，并非赋予卫星遥感影像本身三维地形特征，也无法生成具有三维地形效果的卫星遥 感图片，使用方法复杂且便利性不高。
【发明内容】
[0004] 本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种卫星遥感影像的三 维生成方法，利用地面高程信息推算卫星遥感影像成像时的真实地表明暗差异及阴影分 布，反演卫星遥感影像的每个像元的地形因子，再与卫星遥感影像进行拟合，赋予平面地貌 形态真实的地表高低、明暗等地形信息，直接生成平面的但同时具有三维显示效果的卫星 遥感图片，使得平面卫星遥感图像具有立体感，更能直观反映真实的地表和地貌形态。
[0005] 本发明的技术解决方案是：一种卫星遥感影像的三维生成方法，包括如下步骤：
[0006] (1)获取原始卫星遥感影像，对原始卫星遥感影像进行正射校正，获得卫星遥感正 射影像；
[0007] (2)利用数字高程模型数据反演原始卫星遥感影像每一个像元的坡角e和坡向 0 ；
[0008] (3)从卫星遥感影像元文件中，查找原始卫星遥感影像每一个像元的太阳高度角 ?、方位角a和空间分辨率数值A;
[0009] (4)利用步骤（3)和步骤（4)的结果，计算得到原始卫星遥感影像每一个像元的地 形生成因子SBCGH=A2*(l+tan|3.coto.cc^a-Q));
[0010] (5)将每一个像元的地形生成因子与步骤（1)中卫星遥感正射影像上的对应像元 的DN值进行乘法运算，得到三维卫星遥感影像。
[0011] 所述的坡角0和坡向9的计算方法为：
【主权项】
1. 一种卫星遥感影像的=维生成方法，其特征在于包括如下步骤： (1) 获取原始卫星遥感影像，对原始卫星遥感影像进行正射校正，获得卫星遥感正射影 像； (2) 利用数字高程模型数据反演原始卫星遥感影像每一个像元的坡角0和坡向0 ; (3) 从卫星遥感影像元文件中，查找原始卫星遥感影像每一个像元的太阳高度角《、 方位角a和空间分辨率数值A; (4) 利用步骤（3)和步骤（4)的结果，计算得到原始卫星遥感影像每一个像元的地形生 成因子Sbcgh二A2* (l+tanP?cot? ?cos(a- 0 )); (5) 将每一个像元的地形生成因子与步骤（1)中卫星遥感正射影像上的对应像元的DN 值进行乘法运算，得到=维卫星遥感影像。
2. 根据权利要求1所述的一种卫星遥感影像的=维生成方法，其特征在于：所述的坡 角0和坡向0的计算方法为；
其中，P为地面高程模型的采样间隔，C2、C3、C4、C。、Ce、C,、Cs分别为与像元C相邻像 元的高程值，像元C正上方像元对应的高程值为C2,然后沿顺时针方向，与像元C相邻像元 的高程值依次为Ce、C3、C,、C4、Cs、Cl、Cs。
【专利摘要】一种卫星遥感影像的三维生成方法，步骤为：(1)获取卫星遥感正射影像；(2)利用数字高程模型数据反演每一个像元的坡角和坡向；(3)从卫星遥感影像元文件中，查找原始卫星遥感影像每一个像元的太阳高度角、方位角和空间分辨率信息；(4)计算得到每一个像元的地形生成因子；(5)将地形生成因子与卫星遥感正射影像上的对应像元的DN值相乘，得到三维卫星遥感影像。本发明利用地面高程信息推算卫星遥感影像成像时的真实地表明暗差异及阴影分布，反演每个像元的地形因子并与卫星遥感影像进行拟合，使得平面地貌信息中融入了真实的地表高低、明暗等地形信息，使平面卫星遥感影像能同时显示三维效果，更易于辨识地貌形态。
【IPC分类】G06T17-05
【公开号】CN104851130
【申请号】CN201510257838
【发明人】陈君颖, 韩启金, 傅俏燕, 潘志强, 龚亚丽
【申请人】中国资源卫星应用中心
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月19日